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硫銨法脫硫
日期:2012-6-1

氨—硫酸銨法工藝介紹

該脫硫工藝以氨水為吸收劑,副產品為硫酸銨。工藝反應原理如下:

該工藝以氨為脫硫吸收劑,在吸收塔內采用硫酸銨循環漿液和煙氣中SO2充分接觸,在吸收塔的噴淋區發生吸收SO2的反應,生成硫酸氫銨和亞硫酸氫銨:

(1) SO2﹢H2O = H2SO3

(2) H2SO3﹢(NH4)2SO4 = NH4HSO4﹢NH4HSO3

(3) H2SO3﹢(NH4)2SO3 = 2NH4HSO3

在反應式(1)中,煙氣中的二氧化硫(SO2)溶于水并生成亞硫酸。在反應式(2)(3)中,亞硫酸同溶于水中的硫酸銨和亞硫酸銨起反應。

氨注入吸收塔底部的漿液中,按下列反應中和酸性物質:

 (4) H2SO3﹢NH3 = NH4HSO3

 (5) NH4HSO3﹢NH3 = (NH4)SO3

 (6) NH4HSO4﹢NH3 = (NH4)2SO4

氧化空氣注入吸收塔底部使亞硫酸銨氧化成硫酸銨;

 (7) (NH4)2SO3﹢1/2O2 = (NH4)2SO4

由于化學反應的繼續和在煙氣里水的蒸發,使硫酸銨溶液得到飽和并進而析出結晶。其蒸發熱由煙氣中的熱量供給:

(8) (NH4)2SO4(水)﹢蒸發熱 = (NH4)2SO4(固)

在吸收塔里的硫酸銨是以離子形式存在于溶液里,或是以固體結晶的形式存在于漿液里。系統里的主要成分溶解或結晶的硫酸銨均已完全被氧化,在副產品中氮的含量很容易大于20.5%。

目前主要運用于氨來源豐富方便和硫酸銨便于處理的企業,如化肥廠或其附近。該工藝運用受限,究其原因主要有如下幾個:

  • 簡單氨法脫硫充其量只是表面上的脫硫,由于其噴水回收法實際上會造成大量的亞硫酸銨的泄漏和氨的泄漏,而亞硫酸銨易于分解(受熱60-70℃即開始分解)出SO2,實際上等于沒處理,而且氨的泄漏本身又增加了污染。
  • 氨法脫硫的副產物亞硫酸銨/硫酸銨的去向是氨法脫硫的另一個大問題:

(a)如果不回收,排向水體,會對環境水體造成巨大污染,引發富營養化等問題。

(b)如果將副產物制成氨肥,則投資成本大大增加。

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